2020 年正在步入尾聲。跟隨這個特殊年份一同走入歷史的，還有一樣陪伴了億萬中國家庭，伴隨幾代人成長的模擬電視。
2020 年 7 月 15 日，國家廣播電視總局下發《關於按規劃關停地面模擬電視有關工作安排的通知》，宣布全國各地的中央臺節目地面模擬電視信號於 8 月 31 日前，特殊情況最遲於 12 月 31 日前關停；地方節目的地面模擬電視信號於 12 月 31 日前，特殊情況最遲於 2021 年 3 月 31 日前完成關停。
從模擬到數字，是電視技術從黑白到彩色之後的第二次關鍵升級，它見證了人類歷史上技術進步最迅速的時光，也見證了中國改革開放的歷史。
模擬電視信號與數位電視信號的區別
模擬電視時代，電視信號最高的解析度是 540 線，即面積為 720x540 個像素的畫面，相當於 DVD 畫質。在 2008 年前後，部分地區傳輸的有線電視可以達到這一水平；更早則分別經歷了 480 線（640x480，相當於 90 年代中期電腦顯示器的流行尺寸），240 線隔行掃描（320x240 左右的畫面拉伸到 640x480，相當於 VCD 畫質）等時期。
之所以模擬電視機會被加速淘汰，與傳輸技術的進化有很大關係。模擬電視機是通過地面模擬信號技術來實現信號的傳輸。由於模擬信號技術存在損耗高、易被幹擾等缺點，導致模擬電視機的畫質普遍都不高。數位電視機是通過數據壓縮技術來實現信號傳輸，通過電視晶片的解碼能力，從信源開始，將圖像畫面的每一個像素、伴音的每一個音節都通過二進位數進行編碼，經過信源壓縮編碼和信道編碼後，以比特率的形式進行發射、傳輸，接收端解碼後便可復原圖像和聲音。整個過程可以極大程度的減少信號幹擾和損耗問題。
「本質上，在有限帶寬下，數位訊號能夠比模擬信號傳輸更多的信息。傳輸效率和頻譜利用率更高。傳輸的信息多了，電視的聲音和畫面質量自然就更好。」宋利舉例說，1個8MHz帶寬的地面模擬電視頻道只能傳輸1套節目，而地面數位電視採用數字壓縮技術，在同樣8MHz帶寬下可以傳輸多套廣播電視節目。
模擬電視屏幕上的「雪花」是很多人的記憶，其實這些「雪花」的學名叫「噪點」。當電視機的天線在接收信號時，會意外拾取外界的電子噪聲和輻射電磁噪聲，在屏幕上顯示為流動的隨機像素點，同時伴隨著刺耳的噪聲。引起噪點的電磁噪聲源有很多，最普遍的是大氣噪聲源，包括由宇宙微波背景輻射引起的電磁信號，或來自附近電子設備的局部無線電波噪聲。顯示設備本身也是噪聲源，部分原因是內部電子元件產生的熱噪聲。
地面數位電視則不會出現模擬電視中常見的「雪花」現象，因為它的編碼傳輸方式更可靠，抗幹擾能力強，接收靈敏度更高，因而能夠提供更高清晰度的電視節目。
全面數位化還面臨雙重製約
從模擬電視切換到數位電視，不只是新舊技術的更迭，更是數位化浪潮下的一種必然。早在1999年我國建國50周年的大閱兵儀式上，現場直播就使用了全高清數位電視。「數位電視的相關技術出現較早，但模擬電視的淘汰和數位電視的規模化、商業化應用是一個緩慢過程。」宋利說。
相比模擬電視，數位電視的節目容量大大增加，圖像質量更為清晰，音質更為優美，在享受優質廣播電視服務的同時，用戶還能享受各種資訊信息服務。值得一提的是，高清互動電視還可大大滿足用戶的個性化需求，用戶可以按照自己的需求享受互動點播、隨時回看、快進快退、家庭娛樂與健康等節目與功能。
但由於各國地理環境差異較大，加上傳輸中存在信號遮蔽效應以及移動接收等考驗，地面數位電視在標準制定和選取時必須考慮現實狀況。所以，自然環境與技術的雙重製約在一定程度上延緩了大多數國家地面數位電視信號傳輸的推進。
數位電視信號的傳輸方式主要分為有線傳輸、地面傳輸和衛星傳輸3種。宋利解釋說：「對於數位電視信號來說，有線傳輸方式的衰減率相對較低，而地面信號傳輸或衛星信號傳輸到達室內後，會存在一定的穿透損失，導致信號嚴重衰減。而且在移動場景下，都卜勒效應也會導致信號衰減。」
宋利認為，隨著4K/8K高畫質電視成為主流趨勢，傳輸數位電視信號需要更高帶寬，所以必須拓寬頻譜資源，解決有限帶寬下傳輸效率不足的問題。「例如發展NOMA技術（非正交多址接入技術）、太赫茲傳輸技術、空天地一體化等更先進的傳輸技術，同時要研發更先進的電子元器件以形成新的解決方案。」宋利說。
優化數位電視體驗，要做的還有很多。「比如，讓更多城市建築採用公用天線，從而有效解決固定電視接收的穿透損失問題；融合地面廣電信號傳輸和移動通信兩張網絡，從而實現在地面廣電傳輸丟包（數據包傳輸過程中出現丟失）時通過移動通信網絡為其補包，而廣電網絡憑藉其天然的共性效率，可以為移動通信網絡分擔流量，提升數位電視網絡內在價值。」宋利說，「無感補包能更好地提升數位電視在移動場景下的體驗，而通過行動網路的個性化交互可以激發地面數位電視的活力。」
廣電與通信深度融合成為趨勢
在今年上半年，工業與信息化部印發了《關於調整700MHz頻段頻率使用規劃的通知》，指出「將700MHz頻段規劃用於移動通信系統，為5G發展提供寶貴的低頻段頻譜資源，可推動5G高、中、低頻段協同發展」。
據了解，騰挪出來的這部分頻譜資源屬於低頻段，非常優質。「這段頻譜的傳輸和接收器件製作較容易且成本低，可以給移動通信系統帶來更為豐富的傳輸資源。反觀之，使用超高帶寬（比如太赫茲，毫米波）時，相關器件、材料的製作難度和成本較高。」宋利表示。
在12月7日舉行的700MHz技術與產業應用研討會上，中國廣播電視網絡有限公司副總經理曾慶軍表示，中國廣電如何與傳統三大運營商避免同質化競爭，形成差異化發展，是一個重大課題，中國廣電找到的突破點是5G NR廣播。
據了解，5G NR是基於數字多載波調製方法的全新空口設計的全球性5G標準，也是下一代非常重要的蜂窩移動技術基礎。5G NR廣播不改變5G的傳輸層、物理層現有的體系，利用5G現有的NR信道進行5G網絡部署，是5G技術與廣電業務的結合，可以實現5G廣播與5G通信網絡一體化。相比傳統廣播技術，其功能更全面，適配的應用場景也更廣。據悉，今年10月，中國廣電已經聯合華為等廠商成功進行了5G NR廣播實驗。
此外，在12月7日，國家廣播電視總局印發了《廣播電視技術迭代實施方案（2020-2022年）》，也明確指出要積極參與3GPP 5G標準制定，建立和完善我國5G廣播標準體系，並通過搭建應用試驗網絡，對5G廣播系統性能開展測試評估，積極推進5G廣播技術應用。5G NR廣播成為業內關注的熱點和行業發展新方向。
目前在數字傳播技術日新月異、網絡視頻應用層出不窮的發展環境下，移動網際網路已經成為用戶觸媒與信息傳播的主戰場。據《2020年中國網絡視聽發展研究報告》顯示，截至2020年6月，全國網民達9.4億，其中綜合視頻、短視頻、網絡音頻、網絡直播等網絡視聽用戶規模達9.01億。
某種程度來看，數位電視廣播信號並不能用手機終端所接收。國家廣電總局廣播電視規劃院高級工程師高楊就曾公開表示，不管技術多麼先進，地面數位電視技術仍然無法覆蓋移動小屏終端。而在直播中引入5G廣播，就可以在手機上看直播節目，並得到類似地面數位電視一樣的體驗。
「利用廣播電視發射塔和移動基站，即利用5G調製和信道方式以及5G組波和單波的模塊播出數位電視。對整個廣電行業來說，是一個重要的發展技術選擇。」曾慶軍說，該項技術成熟後，未來無論哪家運營商的5G終端都可以免費接收廣播電視節目。
來源：科技日報、航通社、流媒體網
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